Реферат: Полупроводниковые пластины и их параметры. Подготовка, разрезание полупроводникового слитка на пластины и обработка

Для изготовления пластин из полупроводникового монокристаллического слитка используют следующий маршрут: подготовка слитка и разделение его на пластины, предварительная, а затем окончательная обработка пластин.

Подготовка и разрезание полупроводникового слитка на пластины

Слитки калибруют (шлифуют) по диаметру в связи с тем, что после выращивания они могут иметь конусность и волнистость цилиндрической поверхности, а также отклонения диаметра превышающие допустимые значения (для диаметра 100 мм ±0,5 мм). Шлифовку выполняют по наружному диаметру на универсальных круглошлифовальных станках алмазным шлифом. Кругом зернистостью АСМ 50/40.

Схема подготовки и разрезания полупроводникового слитка на пластины:

· Приклеивание центров к слитку;

· Калибрование слитка по диаметру;

· Отклеивание центров от слитка;

· Подготовка торцов слитка к ориентации;

· Ориентация базового среза на слитки и проверка ориентации торца;

· Изготовление срезов на слитке;

· Ориентированное наклеивание слитка;

· Разрезание слитка на пластины;

· Химическая очистка пластин;

· Контроль пластин после резки.

Рис.4. Шлифование слитков.

Перед шлифовкой к торцу слитка (4) наклеечной мастикой (3) приклеивают центры (2). При этом необходимо выдерживать соосность слитка и лини центров, чтобы припуск на обработку был равномерно распределен по окружности сечения слитка.

Режимы обработки слитка: частота вращения шлифовального круга (2500±500) об/мин, частота вращения шпинделя передней бабки (350±50) об/мин, скорость перемещения стола 2–4 м/мин, радиальная подача шлифовального круга 0,005 – 0,02 мм/дв. ход.

При шлифовке по диаметру слиток охлаждают водой или специальной жидкостью для отвода тепла из зон шлифования.

После калибрования слитка центры отклеивают и подшлифовывают торцы слитка, подготавливая его для ориентации.

Для определения кристаллографического направления, вдоль которого должен быть расположен базовый срез, а также значения и направления отклонения плоскости торца слитка от заданной кристаллографической плоскости используют рентгеновские дифрактометрический метод. Он основан на особенности отражения падающих рентгеновских лучей плоскостями кристаллической решетки.

Рис.5. Определение кристаллографического направления: 1 – слиток; 2 – счетчик Гейгера; 3,5 – отраженный и падающий луч; 4 – торец слитка; 6 – рентгеновская трубка.

Для каждой кристаллографической плоскости существует свой угол θ, значение которой приводится в справочниках, интенсивность отраженного излучения при котором будет максимальна.

Угол δ указывают в сопроводительном листе на слиток. Плоскость базового среза определяют аналогично, только рентгеновский пучок направляют в плоскости оси слитка на его цилиндрическую поверхность. При вращении слитка вокруг оси регистрируют счетчиком Гейгера максимальную интенсивность отраженного пучка (рентгеновские ус-ки УРС–50И, ДРОН–2, ДРОН–3).

Изготовление базового и дополнительного срезов осуществляют путем шлифовки по всей длине слитка на плоскошлифовальных станках алмазным шлифовальным кругом зернистостью АСМ50/40. Слиток закрепляют в специальном зажимном приспособлении, чтобы отметка ориентации среза располагалась параллельно базовой плоскости приспособления. Приспособление устанавливают на металлическом столе станка (тип 9927 или 3Г71). При шлифовке дополнительного среза слиток разворачивают на угол между этим срезом и базовым. В зону шлифований подают охлаждающую жидкость. Контролируют ширину среза миллиметровой линейкой.

Перед разрезанием слитка на пластины производят его ориентированное наклеивание. Монокристаллический слиток приклеивают наклеечной мастикой торцевой или цилиндрической поверхностью к основанию или подложке в специальной оправке и вместе с ней устанавливают на держатель, расположенный на станке.

При резке слитков больших диаметров их наклеивают торцовой и цилиндрической поверхностями одновременно.

Для ориентированной резки позволяют повернуть оправу со слитком в горизонтальной и вертикальной плоскостях на угол разориентации.